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摘要：从甲醇合成工艺过程以及操作控制的优化分析来看，原料成本投入较低，因此在我国化工各行业中应用范围广，重要程度也不言而喻，如何提高甲醇的整体品质并使最终合成的产品在量上达到行业产量需求，是目前合成中存在的普遍问题，具体操作环节要从实际出发，综合考虑，使合成的整体产量有大幅提升，在保证质量的情况下，低投入，高产出，推动我国化工产业的全面进步。
关键词：甲醇合成；工艺过程；优化
引言
甲醇又名木醇、木精，是一种无色、易挥发的液体，化学分子式为CH3OH.其分子量为32.04，正常压力下的沸点为64.7℃，在世界石油资源紧缺以及清洁能源、环保需求增加的情况下,以天然气、煤为原料生产甲醇,通过甲醇生产一系列深加工产品,成为“碳一化工”的重要突破口，甲醇在化工业中是极为重要的基础化工原料，在煤化工、石油化工和天然气化工中都是列入主要品种的化工产品。
一、甲醇合成工艺过程分析
1.甲醇合成反应分析
甲醇合成反应是在催化剂的作用下进行的较为复杂的可逆性反应，具体是由一氧化碳与氢气进行放热反应，生成甲醇，该反应可以概括为在某种化学制剂的催化下发生的复杂的可逆向的一系列化学变化，比如CO与2H2发生反应合成甲醇（CH3OH），也成为放热反应，该反应从平衡原理来阐述，在温度不变的情况下，外部压力越大，得到的产率就相对高些，如果压力不变的情况下，温度不断提升，其压力值反而会不断下降，由此得出结论，温度越低，压力越大甲醇的平衡产率就越大，通常用到的催化剂多为锌铬和铜基，从合成工艺上来看，不论是哪一种催化剂，其反应过程无非是五个阶段（散发→吸附→反应→分析→扩散），首先是气体散发到催化剂周围，并在催化剂的周围发生吸附，然后在其表面发生化学反应，反应完成后，最后产生的气体扩散。
2.甲醇合成流程
甲醇作为一种重要的化工原料，其合成反应机制一直是甲醇合成反应研究中
的重点问题，为了切实提高甲醇的生产水平，进而解决甲醇的供求问题，对甲醇合成工艺进行研究具有重要的意义，目前我国的甲醇合成工艺多通过合成气制备的形式来完成，但是在实际操作过程中，该工艺复杂多变，整套工序下来工期较长，在实际操作过程中，由于甲醇净化中采取的方式不同和原材料选择上的差异，导致最终的合成方案还是有一定的差异，目前主要包括以下几点：
（1）合成气体原料。主要采用的原料多为氢和碳的氧化物质，大部分通过
石油、煤等原料，首先用蒸汽或者使其发生氧化反应，产生含氢和碳的气体，甲醇的合成需求如下： （H2－CO2）/ （CO+CO2）≈2.1。
（2）甲醇合成的过程：在不同的催化剂和压力的作用下，温度范围255℃
或者385℃（上下可浮动15℃），在催化剂的催化反应下，即可合成甲醇，但是由于实际化学反应过程中通常会掺杂着一些复合反应，由此得到的甲醇通常是含有多种杂质的液体，需要进行细化处理。
（3）甲醇初净化：对于初步合成的甲醇样品要进行简单的过滤处理后，再
通过化学反应，将较难分离的部分杂质进行去杂处理。
二、甲醇的合成方法
随着社会经济水平的高速发展，甲醇的制备也不再局限于单一的方法，当前甲醇的工业制备方法有诸多种类，如合成气法、联醇法等，现代工业中一般利用合成气法制备甲醇，具体包括三种方法：高压法、低压法和中压法。
1.高压法
高压法是一种较为传统的甲醇生产方式，其数值在20到35MPa。普遍使用高压法制备甲醇时的生产技术水平还较为落后，在原料和人力投入方面均有较大的浪费，此外，由于高压法还需在高温高压的条件下进行，这导致了生产出的甲醇具有较多的杂质，因此这一方法目前已逐渐被市场淘汰。
2.低压法
随着世界能源危机的爆发，高压法已无法满足工业发展的需求，其在20世纪60年代中后期逐渐被低压法制备技术取代。低压法的压力数值在5.0～10.0MPa之间，这种方式能够在低压状态和特定的条件下进行催化，最终制备出甲醇。在低压条件下进行反应作用具有比高压状态下更多的选择性，因此大大降低了能源的消耗，同时也降低了资金的投入。
3.中压法
随着化工业对甲醇的需求量不断增加，低压合成法会因为设备的批量增加引起原材料和资金投入的巨大浪费，结合实际情况，适当调整压力，变低压为中压，从现场应用效果来看，获得了良好的市场反馈，由于我国化工业的现状不同，亟待研发出一种新型合成方式，能同时氨和甲醇共同合成生产，在该合成方式中，要严格控制原料气中硫的含量（不大于0.1PPm)，应用结果表明，该方式从工艺流程还是资金投入来看，都具有明显优势，而且见效快，对于我国工业发展有着重要的推动作用。
三、甲醇合成操作控制的优化分析
1.优化合成工艺参数
在常见的甲醇合成工艺中，压力大小、催化反应床层的温度、参与反应的气体、合成过程中的空速控制和循环量、碳氢含量等都会对合成结果的参数产生影响。其中对参数影响最大的是压力的大小，在实际的反应过程中，压力的高低对甲醇的产量比有着最为直接的影响，压力越大，甲醇的产量就越高，另外，催化反应的温度也会对甲醇合成工艺参数产生影响，在反应过程中催化反应剂要控制在一个相对较低的范围内，避免反应剂由于温度过高而导致表面出现结晶，进而影响催化效果；但需要注意的是，适当的调整催化剂的温度能够提升合成率，但不能大幅度提升其温度，否则不仅无法达到提升合成率的效果，还会对正常的合成反应产生影响，最终影响产率，参与反应的气体是第三类对工艺参数产生影响的因素.
2.甲醇合成生产设备优化
甲醇合成反应中设备的选择非常重要，反应器的性能参数直接决定着甲醇的合成效果，要充分予以重视，在实际操作过程中，因为合成器的原因，导致反应温度不合规，会直接影响到制作环节中进、出口压力差，一旦压差增加，设备就会出现非正常运转，加剧能源的消耗，降低甲醇产量，从而导致资金成本升高，这样恶性循环还会影响设备的正常运转，增加维护成本。
3.优化控制方法
随优化甲醇合成工艺的控制方法包括两个方面：科学掌握甲醇合成的主动性和合理使用催化剂。
（1）科学掌握甲醇合成的主动性，把握甲醇合成的主动性能够切实提高甲醇的品质，在实践过程中，催化剂的使用在甲醇合成反应中产生了较大的影响，因此，掌握甲醇合成的主动性，确保参数合理准确，能够有效提升生产甲醇的效率，确保产品质量与相应的标准要求相符合。
（2）合理使用催化剂，在实际反应过程中如果是的第一次使用催化剂，需要先将其进行还原处理，并根据温度还原控制的方法提高反应效果，在还原过程中，其反应原理是往系统氮气中添加一定的氢气或其他合成气体，进而使催化剂在合成系统中实现还原，此外，应合理控制气体含量。
结束语
由于甲醇在化学生产中的重要地位，其使用率非常高，从全球发展现状来看，发达国家在甲醇合成过程中的技术和设备上已经趋于成熟，我国天然气资源缺乏，国内主要以煤制甲醇为主，由于我国化工业研究起步较晚，整体上较他们还有一定的差异，加之近些年工业的迅速发展，目前生产工艺很难满足巨大的市场需求，因此技术提升、设备改革势在必行，相关领导人要加强对甲醇合成工艺的重视程度，从人力财力上加大支持力度，技术人员也要结合生产中遇到的问题，合理优化，科学地加以改进，为我国化工业的发展贡献出自己的一份力量。
参考文献
[1]杨华,李沙.甲醇合成工艺过程及优化分析[J].化工管理,2019(30):189-190.